[发明专利]一种可万向倾转旋翼的垂直起降飞行器及其控制方法

权利要求书

1.一种可万向倾转旋翼的垂直起降飞行器，其特征在于，包括：

飞行器本体；

固定翼，其设置在飞行器本体上，用于为所述飞行器垂直起飞后向前飞产生升力，以延长飞行时间和飞行距离；

旋翼，其对称设置在飞行器本体前后两端；旋翼与倾转机构相连；

倾转机构，其包括横向倾转轴、纵向倾转轴和连接件；所述纵向倾转轴通过连接件与横向倾转轴连接；

驱动机构，其与旋翼及倾转机构分别相连；

操控机构，其与驱动机构相连，用于控制旋翼旋转以及倾转机构转动，以实现旋翼的万向倾转；

当飞行器接收侧飞指令时，驱动所有横向倾转轴向左倾转或者向右倾转，进而带动所有旋翼同时向左或者向右倾转，使得飞行器向左横向飞行或者向右横向飞行；

当飞行器接收悬停打转指令时，驱动对称设置在飞行器本体前后两端的旋翼相反倾转，使得飞行器悬停在空中并在前后旋翼两个相反方向侧拉力的作用下原地转圈飞行；

在飞行器接收刹车及停止指令时，控制旋翼的倾转角度逐渐回至0度或达到向后倾转的角度，旋翼的转速停留在悬停转速，飞行器悬停在空中；到达悬停状态后，控制旋翼的转速下降，以控制飞行器缓慢降落。

2.如权利要求1所述的可万向倾转旋翼的垂直起降飞行器，其特征在于，所述飞行器本体包括座椅和纵向支撑杆，所述座椅安装在纵向支撑杆下方，所述固定翼对称安装在纵向支撑杆上或所述固定翼只装一个在纵向支撑杆的中间位置。

3.如权利要求2所述的可万向倾转旋翼的垂直起降飞行器，其特征在于，所述倾转机构对称安装在纵向支撑杆的两端。

4.如权利要求1所述的可万向倾转旋翼的垂直起降飞行器，其特征在于，所述飞行器本体包括机舱及两个固定翼，两个固定翼分别安装在机舱的前部和后部。

5.如权利要求4所述的可万向倾转旋翼的垂直起降飞行器，其特征在于，每个固定翼上安装有两个倾转机构，这两个倾转机构呈左右对称；两个固定翼上的两个倾转机构分别向机舱前部以及机舱后部凸出。

6.如权利要求1所述的可万向倾转旋翼的垂直起降飞行器，其特征在于，所述飞行器本体包括机舱及三个固定翼，其中两个固定翼分别安装在机舱的前部和后部，另一个固定翼安装在机舱中部。

7.如权利要求6所述的可万向倾转旋翼的垂直起降飞行器，其特征在于，任意两个固定翼之间对称安装有两个倾转机构，且安装在机舱中部固定翼上的两个倾转机构分别具有各自的横向倾转轴。

8.如权利要求1所述的可万向倾转旋翼的垂直起降飞行器，其特征在于，所述连接件为支撑半环或支撑环。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述的可万向倾转旋翼的垂直起降飞行器的控制方法，其特征在于，包括：

操控机构输出飞行启动命令至驱动机构；

驱动机构控制旋翼旋转；

操控机构输出倾转命令至驱动机构；

驱动机构根据倾转命令控制横向倾转轴或/和纵向倾转轴转动，进而带动旋翼倾转，从而实现旋翼的万向倾转。

10.如权利要求9所述的可万向倾转旋翼的垂直起降飞行器的控制方法，其特征在于，当飞行器悬停在空中时，旋翼的旋转面与地面平行，倾转角为零度，驱动横向倾转轴或/和纵向倾转轴转动，以调控旋翼保持飞行器的平衡。

11.如权利要求9所述的可万向倾转旋翼的垂直起降飞行器的控制方法，其特征在于，当飞行器接收前飞指令时，驱动所有纵向倾转轴带动旋翼逐渐向前倾转，在飞行器达到预设飞行速度后，旋翼逐渐降低转速并继续纵向前倾增加拉力使飞行器加速前飞。